Vad är skillnaden mellan ström och spänning?
Mitt svar är:
"Spänningen är skillnaden mellan minus polen och plus polen - men jag förstår inte hur skillnaden kan uppstå.
Strömmen är elektroner som rör sig mellan minus polen och plus polen. "
Det här är min svar. Är det tillräckligt?
Det här är svårt för att det är så abstrakta begrepp. Våra hjärnor har ingen klar bild av varken ström eller spänning. När du pratar om en "skillnad" så måste det vara en skillnad av någon storhet. Exempel på storheter är längd, tid, volym. D.v.s. man kan prata om längdskillnad, tidsskillnad eller skillnad i volym. Att bara säga "skillnaden mellan minuspolen och pluspolen" betyder inget. Vad är det som skiljer? Har de olika färg eller är de olika stora? Nej, självklart inte. Det står säkert i boken vad det är som skiljer. Sedan är det en annan sak att förstå vad som menas. Det är som sagt abstrakt och därför svårt att förstå.
När det gäller strömmen så har du helt rätt att det är elektroner som rör sig. För att få fler poäng så kan du skriva något om
* hur en stor ström skiljer sig från en liten
* vad är det hos elektronen som gör att det blir en ström, förutom att den rör sig? (Blir det en ström om neutroner rör sig?)
* hur hänger ström och spänning ihop? Kan den ena finnas utan den andra? Varför eller varför inte?
Spänning är skillnaden i polernas elektriska laddning. I minus polen finns det överskott med elektroner och plus polen finns det underskott. Det är skillnaden.
Spänning och ström hör ihop. Det är spänning och skillnaden i landning som gör strömmen.
Är det så bättre?
Så är det rätt som jag skrev sedan?
Nej. Det är inte skillnaden mellan polernas elektriska laddning utan potentialskillnaden, men jag vet inte hur man skall kunna förklara detta på grundskolenivå. Man brukar jämföra strömoch spänning med ett vattenfall: Strömmen är hur myckett vatten som forsar ner varje sekund, spänningnen motsvarar fallhöjden.
Är det alltså lägerenergi? Jag faktiskt läser inte grundkurs jag läser på egen hand. Men jag tänkte att det här frågan kategoriers bäst i grund nivå. Om du vill kan du förklara åt mig i ett högre nivå, jag försöker att förstå.
Motsvarar inte spänning lägesenergi?
Det motsvarar lägesenergi konceptuellt men skiljer sig i en detalj.
Elektrisk spänning kan formellt definieras som "elektrisk lägesenergi per laddningsenhet". . Att en spänning avser värdet man skulle få om man tog en mängd laddningar (eller bara en elektron) vid ena polen, tog fram deras elektriska lägesenergi relativt den andra polen, och delade den lägesenergin med laddningarnas totala laddning.
Det finns ingen vardaglig motsvarighet från mekaniken men liknelse skulle vara begreppet gravitationspotential: en kropps (graviationspotentiella) energi relativt marken dividerad med dess massa. (då massa och laddning är motsvarigheter i mekanik och elektrostatik). Då har två kroppar brevid varandra 1m över jordytan samma gravitational potential relativt marken oavsett hur tunga de är men de har större gravitationspotential än en kropp som ligger 1m över månens yta då tyngdkraften är lägre där.
Om elektrostatiken och elektrisk spänning. Då en laddningsenhet i SI mäts i Coulomb och detta är laddningen hos ungefär 6*10^18 elektroner så kan man tolka en spänning i Volt som elektriska lägesenergin i Joule för 6*10^18
Om spänningen är 5V så ska detta alltså tolkas som att en individuell elektron har en lägesenergi på 5 Joule / (6*10^18) = 8*10^(-19) Joule. Detta är ett konkret men inte särskillt användbart sätt att se spänning och ska bara användas för att skapa en intuition för hur begreppet är definierat.
Sedan måste man arbeta med faktiska spänningssituationer, kolla på batterier, reglera spänningskuber, och ta på van de Graaf generatorer för att man faktiskt ska förstå hur man använder det i verkligheten.